Комплексное влияние добавок титана и гадолиния на кислородный потенциал и структуру дефектов диоксида урана

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом ЭДС твердоэлектролитной гальванической ячейки типа (U, Gd, Ti)O2+x | ZrO2(Y2O3) | Ni-NiO в температурном интервале от 800 до 1050°C проведено измерение кислородного потенциала диоксида урана, легированного оксидами гадолиния и титана, в диапазоне отношений O/U от 2.02 до 2.30. Кислородный потенциал уменьшился в результате легирования гадолинием и титаном и оказался меньше, чем при легировании как оксидом гадолиния, так и оксидом титана по отдельности. Подобный эффект одновременного легирования Gd и Ti связан с тем, что в области засти-хиометрии сосуществуют дефекты, возникающие как при легировании оксидом титана, так и оксидом гадолиния. При составе, близком к стехиометрическому, доминируют электронные дефекты.

Об авторах

А. А. Баженов

Национальный исследовательcкий ядерный университет “МИФИ”

Email: baa9mephi@yandex.ru
Каширское ш., 31, Москва, 115409 Россия

А. В. Тенишев

Национальный исследовательcкий ядерный университет “МИФИ”

Каширское ш., 31, Москва, 115409 Россия

В. В. Михальчик

Национальный исследовательcкий ядерный университет “МИФИ”

Каширское ш., 31, Москва, 115409 Россия

Д. П. Шорников

Национальный исследовательcкий ядерный университет “МИФИ”

Каширское ш., 31, Москва, 115409 Россия

В. С. Чернякова

Национальный исследовательcкий ядерный университет “МИФИ”

Каширское ш., 31, Москва, 115409 Россия

Список литературы

  1. Amato I., Colombo R.L., Balzari A.P. Grain Growth in Pure and Titania-Doped Uranium Dioxide // J. Nucl. Mater.1966. V. 18. P. 252–260. https://doi.org/10.1016/0022-3115(66)90166-8
  2. Ainscough J.B., Rigby F., Osborn S.C. The Effect of Titania on Grain Growth and Densification of Sintered UO2 // J. Nucl. Mater.1974. V. 52. P. 191–203. https://doi.org/ 10.1016/0022-3115(74)901676
  3. Radford K.C., Pope J.M. UO2 Fuel Pellet Microstructure Modification Through Impurity Additions // J. Nucl. Mater. 1983. V. 116. P. 305–313 https://doi.org/10.1016/0022-3115(83)90116-2
  4. Matsui T., Naito K. Electrical Conductivity Measurement and Thermogravimetric Study of Lanthanum-Doped Uranium Dioxide // J. Nucl. Mater.1986. V. 138. P. 19. https://doi.org/10.1016/0022-3115(86)90249-7
  5. Matsui T., Naito K. Electrical Conductivity Measurement and Thermogravimetric Study of Pure and Niobium-Doped Uranium Dioxide // J. Nucl. Mater. 1985. V. 136. P. 59. https://doi.org/10.1016/0022-3115(85)90030-3
  6. Matsui T., Naito K Oxygen Potentials of UO2+x and (Th1–yUy)O2+x // J. Nucl. Mater. 1985. V. 132. P. 212. https://doi.org/10.1016/0022-3115(85)90366-6
  7. Matsui T., Naito K. Existence of Hypostoichiometric Chromium Sesquioxide at Low Oxygen Partial Pressures // J. Nucl. Mater. 1985. V. 136. P. 78. https://doi.org/10.1016/0022-3115(85)90032-7
  8. Cooper M.W. D., Stanek C.R., Andersson D.A. The Role of Dopant Charge State on Defect Chemistry and Grain Growth of Doped UO2 // Acta Mater. 2018. V. 150. P. 403. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2018.02.020
  9. Dudney N.J., Coble R.L., Tuller H.L. Electrical Conductivity of Pure and Yttria-doped Uranium Dioxide // J. Am. Ceram. Soc. 1981. V. 64. P. 627. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1981.tb15859.x
  10. Fujino T., Tateno J., Tagawa H. Thermodynamics of MgyU1–yO2+x by EMF Measurements. I. Properties at High Magnesium Concentrations// J. Solid State Chem. 1978. V. 24. P. 11. https://doi.org/10.1016/S0022-4596(78)90179-2
  11. Une K., Oguma M. Thermodynamic Properties of Nonstoichiometric Urania-gadolinia Solid Solutions in the Temperature Range 700–1100°C // J. Nucl. Mater. 1982. V. 110. P. 215. https://doi.org/10.1016/0022-3115(82)90149-0
  12. Une K., Oguma M. Oxygen Potential of U0.96Gd0.04O2 (UO2–3 wt% Gd2O3) Solid Solution // J. Nucl. Mater. 1985. V. 131. P. 88. https://doi.org/10.1016/0022-3115(85)90428-3
  13. Une K., Oguma M. Oxygen Potentials of (U, Gd)O2±x Solid Solutions in the Temperature Range 1000–1500°C // J. Nucl. Mater. 1983. V. 115. P. 84. https://doi.org/10.1016/0022-3115(83)90345-8
  14. Aronson S., Clayton J.C. Thermodynamic Properties of Nonstoichiometric Urania-Zirconia Solid Solutions // J. Chem. Phys. 1961. V. 35. P. 1055. https://doi.org/10.1063/1.1701180
  15. Tsuji T., Matsui T., Abe M., Naito K. Oxygen Potential, Electrical Conductivity and Defect Structure of Titanium-Doped Uranium Dioxide // J. Nucl. Mater. 1989. V. 168. P. 151. https://doi.org/10.1016/0022-3115(89)90576-X
  16. Lee J., Lee D.W., Jeong H., Park J., Park S., Kim J., Kim J.Y., Lim S.H. Influence of Nd Doping on the Structural and Electrochemical Properties of Uranium Dioxide // J. Nucl. Mater. 2024. V. 593. P. 154976. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2024.154976
  17. Yasutoshi S. Nonstoichiometry in Uranium Dioxide // J. Nucl. Mater. 1974. V. 51. P. 112. https://doi.org/10.1016/0022-3115(74)90121-4
  18. Kiukkola K., Wagner C. Measurements on Galvanic Cells Involving Solid Electrolytes // J. Electrochem. Soc. 1957. V. 104. P. 379. https://doi.org/10.1149/1.2428586
  19. Charette G.G., Flengas S.N. Thermodynamic Properties of the Oxides of Fe, Ni, Pb, Cu, and Mn, by EMF Measurements // J. Electrochem. Soc. 1968. V. 115. P. 796. https://doi.org/10.1149/1.2411434
  20. Willis B.T.M. The Defect Structure of Hyper-Stoichiometric Uranium Dioxide // Acta Crystallogr., Sect. A: Found. Crystallogr. 1978. V. 34. P. 88. https://doi.org/10.1107/S0567739478000157
  21. Matsui T., Naito K. Electrical Conductivity, Ovygen Potentials and Defect Structures of Pure UO2+v and UO2+v Doped with Various Cations // J. Less-Common Met. 1986. V. 121. P. 279. https://doi.org/10.1016/0022-5088(86)90542-4

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».